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1、1.2 半导体三极管半导体三极管一、三极管的结构和符号一、三极管的结构和符号二、三极管的电流放大原理二、三极管的电流放大原理三、三极管的共射输入特性和输出特性三、三极管的共射输入特性和输出特性四、主要参数四、主要参数五、温度对三极管特性的影响五、温度对三极管特性的影响六、电路模型六、电路模型一、三极管的结构和符号一、三极管的结构和符号NNP发射区：发射区：多子浓度高多子浓度高基区：基区：多子浓多子浓度很低，且很薄度很低，且很薄集电区：集电区：面积大面积大发射极发射极e基极基极b集电极集电极c发射结发射结集电结集电结ecbNPNecbPNP二、三极管的电流放大原理二、三极管的电流放大原理ICmA
2、 AVVUCEUBERBIBVCCVBB1 1、一组试验数据分析、一组试验数据分析2 2、三极管放大的内部外部条件、三极管放大的内部外部条件ecbNPN三极管若实现放大，必须三极管若实现放大，必须从三极管内部结构和外部从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证所加电源的极性来保证beceRCRBIEIBNICN3 3、三极管内部载流子的运动、三极管内部载流子的运动NPNVCCceb因发射区多子浓度高使因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散大量电子从发射区扩散到基区到基区因基区薄且多子浓度低，因基区薄且多子浓度低，使极少数扩散到基区的使极少数扩散到基区的电子与空穴复合电子与空穴复合因集电区面积
3、大，在外因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集到基区的电子漂移到集电区电区beceRCRBIEIBNICNNPNVCCcebICBO少数载流少数载流子的运动子的运动ICIB5 5、电流分配关系、电流分配关系共发射极直流电流放共发射极直流电流放大系数：几十到几百大系数：几十到几百共基极直流电流放大共基极直流电流放大系数：系数：例例:某放大电路中某放大电路中BJTBJT三个电极的电流如图所三个电极的电流如图所示。示。IA-2mA,IB-0.04mA,IC+2.04mA,试判断试判断管脚、管型。管脚、管型。ABC I IA AIBIC三、三极管的共射输入特性
4、和输出特性三、三极管的共射输入特性和输出特性1 1、输入特性、输入特性2 2、输出特性、输出特性1 1、输入特性、输入特性为什么为什么UCE增大曲线右增大曲线右移？移？对于小功率晶体管，对于小功率晶体管，UCE大于大于1V的一条输入特性的一条输入特性曲线可以取代曲线可以取代UCE大于大于1V的所有输入特性曲线。的所有输入特性曲线。为什么像为什么像PN结的伏安结的伏安特性？特性？为什么为什么UCE增大到一定增大到一定值曲线右移就不明显了值曲线右移就不明显了？2 2、输出特性、输出特性 对应于一个对应于一个I IB B就有一条就有一条i iC C随随u uCECE变化的曲线。变化的曲线。为什么为什
5、么uCE较小时较小时iC随随uCE变化很大变化很大？为什么进入放大为什么进入放大状态，状态，iC曲线几乎曲线几乎是横轴的平行线是横轴的平行线？饱饱和和区区放大区放大区截止区截止区3、晶体管的三个工作区域、晶体管的三个工作区域状态状态发射结发射结集电结集电结IC截止截止UBE(th)反偏反偏0(ICEO)放大放大 UBE(th)反偏反偏iB饱和饱和 UBE(th)正偏正偏 iB硅硅:UCES锗锗:UCESiCiB4、电压放大原理、电压放大原理描述电流的描述电流的 微小微小变化变化 之间的关系之间的关系IB+ibIC+icIE+ieUO+uoRL+-简单的电压简单的电压放大电路放大电路晶体管工作在
6、放大状态时，输出回路电流晶体管工作在放大状态时，输出回路电流 iC几几乎仅仅决定于输入回路电流乎仅仅决定于输入回路电流 iB；即可将输出回；即可将输出回路等效为电流路等效为电流 iB 控制的电流源控制的电流源iC 例例：测测得得工工作作在在放放大大电电路路中中几几个个晶晶体体管管三三个电极的电位个电极的电位U U1 1、U U2 2、U U3 3分别为：分别为：1）U1、U2、U3=12V2）U1=6V、U2、U3=12V判判断断它它们们是是NPNNPN型型还还是是PNPPNP型型？是是硅硅管管还还是是锗管？并确定锗管？并确定e e、b b、c c。1、分别分析、分别分析uI=0V、5V时时T
7、是工作在截止状是工作在截止状态还是导通状态；态还是导通状态；2、已知、已知T导通时的导通时的UBE，若当，若当uI=5V，则，则在什么范围内在什么范围内T处于放处于放大状态，在什么范围内大状态，在什么范围内T处于饱和状态？处于饱和状态？例：例：通过通过uBE是否大于是否大于UBE(th)判断管子是否导判断管子是否导通通判断饱和、放大的一般方法：判断饱和、放大的一般方法：1、电位法、电位法 2、电流判别法、电流判别法 3、假设法、假设法2 2、极间反向饱和电流极间反向饱和电流I ICBOCBO、I ICEOCEO有害电流，由有害电流，由少子运动形成少子运动形成穿透电流穿透电流四、主要参数四、主要
8、参数1 1、电流放大系数、电流放大系数c-e间击穿电压间击穿电压最大集电极耗散最大集电极耗散功率功率P PCMCM=i=iC Cu uCECE安全工作区安全工作区3 3、极限参数：、极限参数：I ICMCM、P PCMCM、U U（BRBR）CEOCEO最大集电最大集电极电流极电流五、温度对三极管的影响五、温度对三极管的影响六、电路模型六、电路模型1、大信号模型、大信号模型UBE(on)ECBEICIBIB 放大状态放大状态UBE(on)ECBEICIBUCES饱和状态饱和状态,等效等效于开关闭合于开关闭合ECBEICIB截止状态截止状态2、小信号模型、小信号模型1）低频）低频 简化简化型等效
9、电路型等效电路ibicuceube+-+-icib ibube+-uce+-rbebec晶体管的晶体管的b、e之间之间可用可用rbe等效代替等效代替晶体管的晶体管的c、e之间之间可用一受控电流源可用一受控电流源ic=ib等效代替等效代替电流方向与电流方向与ib的的方向是关联的。方向是关联的。静态电流静态电流rbb基区的体电基区的体电阻阻,查阅手册查阅手册发射结电阻发射结电阻rb erbb bceibb ibrb erbb bcegmub eb ib跨导：自变量是交流电压跨导：自变量是交流电压rce很大，基区宽度效应很大，基区宽度效应rbb rb eCb eCb cgmub eb cbee2)2)三极管的高频微变等效电路三极管的高频微变等效电路集电结电容集电结电容发射结发射结电容电容手册查得手册查得由由fT计计算得到算得到